全国心血管研究中心(CNIC)，Complutense大学(UCM)，赫罗纳大学(UdG)和加泰罗尼亚生物工程研究所(IBEC)的科学家与其他国际中心合作开展的一项研究克服了一个难题。使用由脂肪酶驱动的纳米机器人的主要障碍之一，这些酶通过分解食物中的脂肪使其能够被吸收，从而在消化中起着至关重要的作用。

这项研究由CNIC显微镜和动态成像部门的Marco Filice协调，该部门是ReDIB基础设施科学技术(ICTS)的一部分，是药房学院(UCM)的教授，而ICREA研究教授是IBEC的SamuelSánchez。这篇发表在Angewandte Chemie国际版杂志上的文章描述了一种用于调节由酶驱动的电机，扩展其潜在的生物医学和环境应用的工具。

微生物能够在复杂的环境中游动，对周围环境做出反应并自主组织。受这些能力的启发，在过去的20年中，科学家们成功地人工复制了这些微小的游泳者，首先在宏观-微观尺度上，然后在纳米尺度上，发现了在环境修复和生物医学中的应用。

“微型和纳米电机的速度，承重能力和表面功能化的简便性，最近的研究进展将这些设备转换为解决许多生物医学问题的有前途的仪器。但是，这些纳米机器人的广泛使用面临的一个关键挑战是选择一种适当的动力来推动它们。”桑切斯解释说。

在过去的5年中，IBEC小组率先使用酶为纳米电机产生推进力。桑切斯说：“生物催化纳米马达利用生物酶将化学能转化为机械力，这种方法引起了人们的极大兴趣，其中脲酶，过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶是为这些微型发动机提供动力的最常见选择。

CNIC小组是脂肪酶在不同纳米材料表面的结构操纵和固定化的领导者。脂肪酶是极好的纳米运动成分，因为它们的催化机制涉及开放，活性形式和封闭，

Filice解释说：“在这个项目中，我们研究了调节脂肪酶的催化活性以推动硅基纳米颗粒的作用。”

除了酶的3维构象外，研究小组还研究了在固定在纳米马达表面上期间控制酶的取向如何影响其催化活性，进而影响纳米机器人的推进。

研究人员化学修饰了硅纳米颗粒的表面，从而在固定过程中生成了三种特定的脂肪酶构象和方向组合：1)开放构象加受控方向;2)闭合构型加上不受控制的方向;3)介于1和2之间的情况。

该团队使用光谱技术，用于评估与酶活性相关的催化参数的测定法，动态分子模拟(由UdG的Silvia Osuna教授的团队执行)以及通过显微镜技术直接跟踪单个纳米运动轨迹的方法，分析了三种类型的纳米机器人。“结果表明，将开放的酶构象与纳米马达上的特定方向相结合对于实现受控推进至关重要。”